JP5962859B2 - Yarn manufacturing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、カーボンナノチューブ繊維群からカーボンナノチューブ糸を製造する糸製造装置に関する。   The present invention relates to a yarn manufacturing apparatus for manufacturing carbon nanotube yarns from a group of carbon nanotube fibers.

上述したような糸製造装置として、カーボンナノチューブ形成基板からカーボンナノチューブ繊維群を連続的に引き出す引き出し部と、引き出し部によって引き出されたカーボンナノチューブ繊維群に撚りを施して糸を製造する糸製造部と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。   As a yarn manufacturing apparatus as described above, a lead-out unit that continuously pulls out carbon nanotube fiber groups from a carbon nanotube-forming substrate, and a yarn manufacturing unit that twists the carbon nanotube fiber groups pulled out by the lead-out unit to produce yarns Are known (for example, see Patent Document 1).

特開２０１０−１１６６３２号公報JP 2010-116632 A

このような糸製造装置においては、例えばカーボンナノチューブ形成基板の品質等に起因して、カーボンナノチューブ形成基板からカーボンナノチューブ繊維群を引き出す際の引き出し性能に変動が生じることがある。引き出し性能が低下した場合には、所定の量のカーボンナノチューブ繊維群を得ることができず、所望の太さの糸を製造することができない。このような糸製造装置の分野においては、所望の太さのカーボンナノチューブ糸を安定して製造することが求められている。   In such a yarn manufacturing apparatus, for example, due to the quality of the carbon nanotube-formed substrate, fluctuations may occur in the drawing performance when the carbon nanotube fiber group is drawn from the carbon nanotube-formed substrate. When the drawing performance is deteriorated, a predetermined amount of carbon nanotube fiber group cannot be obtained, and a yarn having a desired thickness cannot be manufactured. In the field of such a yarn production apparatus, it is required to stably produce a carbon nanotube yarn having a desired thickness.

そこで、本発明は、所望の太さのカーボンナノチューブ糸を安定して製造することが可能な糸製造装置を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the yarn manufacturing apparatus which can manufacture the carbon nanotube yarn of desired thickness stably.

本発明の一側面に係る糸製造装置は、カーボンナノチューブ繊維群を凝集させてカーボンナノチューブ糸を製造する装置であって、基板支持部と、連続引き出し部と、糸製造部と、状態監視部と、供給状態変更機構と、を備える。基板支持部は、カーボンナノチューブ形成基板を支持する。連続引き出し部は、カーボンナノチューブ繊維群をカーボンナノチューブ形成基板から連続的に引き出す。糸製造部は、連続引き出し部によって引き出されたカーボンナノチューブ繊維群を凝集させる。状態監視部は、カーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群、又はカーボンナノチューブ糸の状態を監視する。供給状態変更機構は、状態監視部による監視結果に基づいて、カーボンナノチューブ形成基板から引き出されて糸製造部に供給されるカーボンナノチューブ繊維群の供給状態を変更する。   A yarn manufacturing apparatus according to an aspect of the present invention is an apparatus that manufactures carbon nanotube yarns by aggregating carbon nanotube fiber groups, and includes a substrate support unit, a continuous drawing unit, a yarn manufacturing unit, a state monitoring unit, And a supply state changing mechanism. The substrate support unit supports the carbon nanotube-formed substrate. The continuous drawing portion continuously pulls out the carbon nanotube fiber group from the carbon nanotube forming substrate. The yarn manufacturing section agglomerates the carbon nanotube fiber group drawn out by the continuous drawing section. The state monitoring unit monitors the state of the carbon nanotube fiber group or the carbon nanotube yarn drawn from the carbon nanotube formation substrate. The supply state change mechanism changes the supply state of the carbon nanotube fiber group that is drawn from the carbon nanotube formation substrate and supplied to the yarn manufacturing unit based on the monitoring result by the state monitoring unit.

この糸製造装置によれば、状態監視部による監視結果に基づいて、糸製造部に供給されるカーボンナノチューブ繊維群の供給状態が変更される。このように、カーボンナノチューブ繊維群、又はカーボンナノチューブ糸の状態に基づいてカーボンナノチューブ繊維群の供給状態を変更することで、カーボンナノチューブ繊維群を用いて製造されるカーボンナノチューブ糸の太さを一定に保つことができる。これにより、所望の太さのカーボンナノチューブ糸を安定して製造することができる。   According to this yarn manufacturing apparatus, the supply state of the carbon nanotube fiber group supplied to the yarn manufacturing unit is changed based on the monitoring result by the state monitoring unit. In this way, by changing the supply state of the carbon nanotube fiber group based on the state of the carbon nanotube fiber group or the carbon nanotube yarn, the thickness of the carbon nanotube thread manufactured using the carbon nanotube fiber group is made constant. Can keep. Thereby, the carbon nanotube thread | yarn of desired thickness can be manufactured stably.

基板支持部は複数設けられ、供給状態変更機構は、カーボンナノチューブ繊維群を引き出すカーボンナノチューブ形成基板の数を変更することにより、カーボンナノチューブ繊維群の供給状態を変更してもよい。このように、カーボンナノチューブ繊維群を引き出すカーボンナノチューブ形成基板の数を変更することで、カーボンナノチューブ繊維群の供給状態を容易に変更することができる。   A plurality of substrate support portions may be provided, and the supply state changing mechanism may change the supply state of the carbon nanotube fiber group by changing the number of carbon nanotube-formed substrates from which the carbon nanotube fiber group is drawn. Thus, the supply state of the carbon nanotube fiber group can be easily changed by changing the number of carbon nanotube formation substrates from which the carbon nanotube fiber group is drawn.

供給状態変更機構は、初期引き出し部と、制御部とを備えていてもよい。この場合、初期引き出し部は、カーボンナノチューブ形成基板からカーボンナノチューブ繊維群を引き出し、引き出したカーボンナノチューブ繊維群を他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群に接触させてもよい。制御部は、カーボンナノチューブ繊維群を引き出すカーボンナノチューブ形成基板を追加する場合に、カーボンナノチューブ形成基板からカーボンナノチューブ繊維群を引き出し、引き出したカーボンナノチューブ繊維群を他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群に接触させるように初期引き出し部を制御してもよい。このように、初期引き出し部によって引き出されたカーボンナノチューブ繊維群を、他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群に接触させることで、両者を結合させることができる。これにより、初期引き出し部によって引き出したカーボンナノチューブ繊維群を、他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群と共に糸製造部に容易に供給することができる。   The supply state changing mechanism may include an initial drawer unit and a control unit. In this case, the initial lead-out portion may pull out the carbon nanotube fiber group from the carbon nanotube formation substrate, and bring the drawn carbon nanotube fiber group into contact with the carbon nanotube fiber group drawn from the other carbon nanotube formation substrate. When adding a carbon nanotube formation substrate that pulls out the carbon nanotube fiber group, the control unit pulls out the carbon nanotube fiber group from the carbon nanotube formation substrate, and the drawn carbon nanotube fiber group is extracted from the other carbon nanotube formation substrate. The initial lead portion may be controlled so as to contact the nanotube fiber group. As described above, the carbon nanotube fiber group drawn out by the initial lead-out portion is brought into contact with the carbon nanotube fiber group drawn out from the other carbon nanotube formation substrate, so that both can be combined. Thereby, the carbon nanotube fiber group pulled out by the initial drawing part can be easily supplied to the yarn manufacturing part together with the carbon nanotube fiber group drawn from the other carbon nanotube formation substrate.

初期引き出し部は、吸引力により、カーボンナノチューブ形成基板からカーボンナノチューブ繊維群を引き出してもよい。この場合には、吸引力を用いて簡素な構成で、カーボンナノチューブ繊維群を引き出すことができる。   The initial lead-out portion may pull out the carbon nanotube fiber group from the carbon nanotube-formed substrate by suction force. In this case, the carbon nanotube fiber group can be pulled out with a simple configuration using suction force.

初期引き出し部は、吸引管と、駆動部とを備えていてもよい。この場合、吸引管には、カーボンナノチューブ繊維群を吸引する吸引口が設けられていてもよい。駆動部は、吸引管によって吸引されたカーボンナノチューブ繊維群が他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群と交差するように、カーボンナノチューブ繊維群の引き出し対象となるカーボンナノチューブ形成基板に対して吸引管を進退させてもよい。これにより、吸引管をカーボンナノチューブ形成基板から離れる方向に移動させると、吸引管の吸引力によってカーボンナノチューブ繊維群が引き出される。引き出されたカーボンナノチューブ繊維群は、他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群と交差して両者が結合する。従って、吸引管を進退させることで、初期引き出し部によって引き出したカーボンナノチューブ繊維群を、他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群と共に糸製造部に容易に供給することができる。   The initial drawer portion may include a suction tube and a drive unit. In this case, the suction tube may be provided with a suction port for sucking the carbon nanotube fiber group. The drive unit is configured so that the carbon nanotube fiber group sucked by the suction tube crosses the carbon nanotube fiber group drawn from the other carbon nanotube formation substrate with respect to the carbon nanotube formation substrate from which the carbon nanotube fiber group is drawn. The aspiration tube may be advanced and retracted. Thus, when the suction tube is moved away from the carbon nanotube formation substrate, the carbon nanotube fiber group is pulled out by the suction force of the suction tube. The drawn carbon nanotube fiber group intersects with the carbon nanotube fiber group drawn from the other carbon nanotube forming substrate, and both are bonded. Therefore, by moving the suction tube back and forth, the carbon nanotube fiber group drawn out by the initial drawing part can be easily supplied to the yarn manufacturing part together with the carbon nanotube fiber group drawn out from the other carbon nanotube formation substrate.

吸引管は円弧形状を有し、駆動部は、他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群の周りを囲むように吸引管を進退させてもよい。この場合、吸引管によってカーボンナノチューブ繊維群が引き出された状態で吸引管をカーボンナノチューブ形成基板から離れる方向に後退させると、吸引管によって引き出されたカーボンナノチューブ繊維群がカーボンナノチューブ形成基板からの引き出し位置を支点として揺動する。更に、他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群の周りを囲むように吸引管を後退させることで、吸引管によって引き出されたカーボンナノチューブ繊維群が、他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群に接触する。これにより、吸引管によって引き出されたカーボンナノチューブ繊維群を、他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出されたカーボンナノチューブ繊維群に容易に接触させることができる。   The suction tube may have an arc shape, and the drive unit may move the suction tube back and forth so as to surround a carbon nanotube fiber group drawn from another carbon nanotube formation substrate. In this case, when the suction tube is retracted in a direction away from the carbon nanotube formation substrate in a state where the carbon nanotube fiber group is drawn out by the suction tube, the carbon nanotube fiber group drawn out by the suction tube is pulled out from the carbon nanotube formation substrate. Swing around the fulcrum. Furthermore, by retracting the suction tube so as to surround the carbon nanotube fiber group drawn from the other carbon nanotube formation substrate, the carbon nanotube fiber group drawn by the suction tube is drawn from the other carbon nanotube formation substrate. In contact with the carbon nanotube fiber group. Thereby, the carbon nanotube fiber group pulled out by the suction tube can be easily brought into contact with the carbon nanotube fiber group drawn out from another carbon nanotube formation substrate.

駆動部は、吸引管を挟み込む、駆動ローラ及び従動ローラを備え、駆動ローラを駆動することで吸引管を進退させてもよい。この場合には、駆動ローラを駆動することで、吸引管を容易に進退させることができる。   The drive unit may include a drive roller and a driven roller that sandwich the suction tube, and the suction tube may be advanced and retracted by driving the drive roller. In this case, the suction tube can be easily advanced and retracted by driving the drive roller.

吸引管における駆動ローラと対向する面には、吸引管の延在方向に沿って延在するガイドが設けられ、駆動ローラには、ガイドに係合する凹部が設けられていてもよい。或いは、吸引管における従動ローラと対向する面には、吸引管の延在方向に沿って延在するガイドが設けられ、従動ローラには、ガイドに係合する凹部が設けられていてもよい。これらの場合には、吸引管が回転することなく、予め定められた向きで吸引管を進退させることができる。   A guide extending along the extending direction of the suction tube may be provided on the surface of the suction tube facing the drive roller, and the drive roller may be provided with a recess that engages with the guide. Alternatively, a guide extending along the extending direction of the suction tube may be provided on the surface of the suction tube facing the driven roller, and the driven roller may be provided with a recess that engages with the guide. In these cases, the suction tube can be advanced and retracted in a predetermined direction without rotating the suction tube.

本発明によれば、所望の太さのカーボンナノチューブ糸を安定して製造することができる。   According to the present invention, a carbon nanotube yarn having a desired thickness can be stably produced.

一実施形態に係る糸製造装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the yarn manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment. 図１の繊維供給部周りを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fiber supply part periphery of FIG. 図１の繊維供給部周りを示す平面図である。It is a top view which shows the fiber supply part periphery of FIG. 図１の初期引き出し部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the initial drawer part of FIG. 図１の初期引き出し部の動作を示す図であり、（ａ）は吸引管を後退させた状態、（ｂ）は吸引管を進出させた状態を示す斜視図である。It is a figure which shows operation | movement of the initial drawer | drawing-out part of FIG. 1, (a) is the state which retracted the suction pipe, (b) is a perspective view which shows the state which advanced the suction pipe. 吸引管が後退する様子をＣＮＴ繊維群の走行方向に沿って見た模式図である。It is the schematic diagram which looked at a mode that a suction tube retreats along the run direction of a CNT fiber group. アームの保持部が保持位置に移動する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the holding | maintenance part of an arm moves to a holding position.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１から図４に示すように、糸製造装置１は、カーボンナノチューブ繊維群（以下、「ＣＮＴ繊維群」という）Ｆを走行させつつＣＮＴ繊維群Ｆからカーボンナノチューブ糸（以下、「ＣＮＴ糸」という）Ｙを製造する装置である。糸製造装置１は、繊維供給部２、糸製造部４、ニップローラ部５、状態監視部６、及び、巻取部（連続引き出し部）７を含んで構成される。繊維供給部２、糸製造部４、ニップローラ部５、状態監視部６、及び、巻取部７は、この順序で所定線Ｌ上に配置されており、ＣＮＴ繊維群Ｆ及びＣＮＴ糸Ｙは、繊維供給部２から巻取部７に向かって走行させられる。なお、ＣＮＴ繊維群Ｆは、カーボンナノチューブからなる繊維が複数集合したものである。ＣＮＴ糸Ｙは、糸製造部４によってＣＮＴ繊維群Ｆが糸状に凝集したものである。   As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the yarn manufacturing apparatus 1 is configured such that a carbon nanotube fiber group (hereinafter referred to as “CNT fiber group”) F travels from a CNT fiber group F to a carbon nanotube thread (hereinafter referred to as “CNT thread”). This is an apparatus for manufacturing Y. The yarn manufacturing apparatus 1 includes a fiber supply unit 2, a yarn manufacturing unit 4, a nip roller unit 5, a state monitoring unit 6, and a winding unit (continuous drawing unit) 7. The fiber supply unit 2, the yarn manufacturing unit 4, the nip roller unit 5, the state monitoring unit 6 and the winding unit 7 are arranged on the predetermined line L in this order, and the CNT fiber group F and the CNT yarn Y are It is caused to travel from the fiber supply unit 2 toward the winding unit 7. The CNT fiber group F is a collection of a plurality of fibers made of carbon nanotubes. The CNT yarn Y is obtained by agglomerating the CNT fiber group F into a yarn shape by the yarn manufacturing unit 4.

繊維供給部２は、ＣＮＴ繊維群Ｆが引き出されるカーボンナノチューブ形成基板（以下、「ＣＮＴ形成基板」という）Ｓを保持する。ＣＮＴ形成基板Ｓは、カーボンナノチューブフォレスト（carbon nanotube forest）、或いは、カーボンナノチューブの垂直配向構造体等と称されるものであり、化学気相成長法等によって基板上に高密度且つ高配向にカーボンナノチューブ（例えば、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ等）が形成されたものである。基板としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、金属基板等が用いられる。   The fiber supply unit 2 holds a carbon nanotube formation substrate (hereinafter referred to as “CNT formation substrate”) S from which the CNT fiber group F is drawn. The CNT-forming substrate S is referred to as a carbon nanotube forest or a vertically aligned structure of carbon nanotubes, and the carbon is densely and highly oriented on the substrate by chemical vapor deposition or the like. Nanotubes (for example, single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, etc.) are formed. As the substrate, for example, a glass substrate, a silicon substrate, a metal substrate, or the like is used.

繊維供給部２は、基板支持部１０、供給状態変更機構２０、及び、基板交換機構３０を備える。本実施形態において基板支持部１０は、繊維供給部２に５つ設けられる。基板支持部１０は、ＣＮＴ繊維群Ｆが引き出されるＣＮＴ形成基板Ｓを着脱可能に支持する。供給状態変更機構２０は、ＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されて糸製造部４に供給されるＣＮＴ繊維群Ｆの供給状態を変更する。基板交換機構３０は、基板支持部１０によって支持されたＣＮＴ形成基板Ｓを他のＣＮＴ形成基板Ｓに交換する。基板支持部１０、供給状態変更機構２０、及び、基板交換機構３０の詳細については後述する。   The fiber supply unit 2 includes a substrate support unit 10, a supply state change mechanism 20, and a substrate exchange mechanism 30. In the present embodiment, five substrate support units 10 are provided in the fiber supply unit 2. The substrate support unit 10 removably supports the CNT-formed substrate S from which the CNT fiber group F is drawn. The supply state changing mechanism 20 changes the supply state of the CNT fiber group F drawn from the CNT-forming substrate S and supplied to the yarn manufacturing unit 4. The substrate exchange mechanism 30 exchanges the CNT-formed substrate S supported by the substrate support unit 10 with another CNT-formed substrate S. Details of the substrate support unit 10, the supply state change mechanism 20, and the substrate replacement mechanism 30 will be described later.

糸製造部４は、後述のニップローラ部５によって引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆに、仮撚りを施す。糸製造部４は、供給された空気をＣＮＴ繊維群Ｆの周囲に吹き付けて、気流によってＣＮＴ繊維群Ｆに仮撚りを施し、ＣＮＴ糸Ｙを生成する。   The yarn manufacturing unit 4 performs false twisting on the CNT fiber group F drawn by a nip roller unit 5 described later. The yarn manufacturing unit 4 blows the supplied air around the CNT fiber group F, and false twists the CNT fiber group F with an air flow to generate the CNT yarn Y.

ニップローラ部５は、ＣＮＴ繊維群Ｆを引き出す一対のローラを備える。ニップローラ部５に設けられたローラは、糸製造部４によって撚りが施されたＣＮＴ糸Ｙを挟み込み、ローラの回転に伴ってＣＮＴ糸Ｙを巻取部７側に送る。糸製造部４から送り出された直後のＣＮＴ糸Ｙにはばたつきが生じているが、ニップローラ部５に設けられたローラによってＣＮＴ糸Ｙを挟み込むことでばたつきが抑制される。   The nip roller unit 5 includes a pair of rollers for pulling out the CNT fiber group F. The roller provided in the nip roller unit 5 sandwiches the CNT yarn Y that has been twisted by the yarn manufacturing unit 4, and sends the CNT yarn Y to the winding unit 7 side as the roller rotates. Fluttering occurs in the CNT yarn Y immediately after being sent out from the yarn manufacturing unit 4, but flapping is suppressed by sandwiching the CNT yarn Y by a roller provided in the nip roller unit 5.

状態監視部６は、ＣＮＴ糸Ｙの状態を監視するものであり、ここではＣＮＴ糸Ｙの太さを検知する。状態監視部６として、例えば、光学式、接触式、或は、静電容量式のセンサ等、ＣＮＴ糸Ｙの太さを検知できるものであれば、各種のセンサ等を用いることができる。状態監視部６による検知結果は、供給制御部２５０に出力される。   The state monitoring unit 6 monitors the state of the CNT yarn Y, and detects the thickness of the CNT yarn Y here. As the state monitoring unit 6, various sensors can be used as long as the thickness of the CNT yarn Y can be detected, such as an optical, contact, or capacitance type sensor. The detection result by the state monitoring unit 6 is output to the supply control unit 250.

巻取部７は、巻取管７ａを備える。巻取管７ａには、ＣＮＴ糸Ｙが巻き付けられる。巻取管７ａがＣＮＴ糸Ｙを巻き取ることによって、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆが連続的に引き出される。   The winding unit 7 includes a winding tube 7a. The CNT yarn Y is wound around the winding tube 7a. The winding tube 7a winds the CNT yarn Y, whereby the CNT fiber group F is continuously drawn from the CNT-forming substrate S.

次に、基板支持部１０の詳細について説明する。基板支持部１０は、図１及び図２等に示すように、繊維供給部２のベースプレート２ａに対して垂直に起立するようにＣＮＴ形成基板Ｓを支持する。なお、ＣＮＴ形成基板Ｓをベースプレート２ａに対して垂直に起立するように支持することに限定されず、ベースプレート２ａの面に対して基板面が平行となるようにＣＮＴ形成基板Ｓを支持してもよい。ここで、複数のＣＮＴ形成基板Ｓからそれぞれ引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆは、所定線Ｌ上において、糸製造部４により付与される仮撚りによって生じる撚りの伝播点Ｇで互いに合わせられる。複数のＣＮＴ繊維群Ｆは、糸製造部４によって行われる撚りの力、及び、ＣＮＴ繊維群Ｆ間のファンデルワールス力等によって、互いに凝集する。複数の基板支持部１０は、ＣＮＴ繊維群Ｆが引き出される側の端面が、複数のＣＮＴ繊維群Ｆが凝集される所定線Ｌ上の伝播点Ｇを向くように、ベースプレート２ａ上に並べて設置される。   Next, the detail of the board | substrate support part 10 is demonstrated. The substrate support unit 10 supports the CNT-formed substrate S so as to stand upright with respect to the base plate 2a of the fiber supply unit 2, as shown in FIGS. The CNT-forming substrate S is not limited to be supported so as to stand upright with respect to the base plate 2a, and the CNT-forming substrate S may be supported so that the substrate surface is parallel to the surface of the base plate 2a. Good. Here, the CNT fiber groups F respectively drawn from the plurality of CNT-formed substrates S are aligned with each other at a twist propagation point G generated by false twist applied by the yarn manufacturing unit 4 on the predetermined line L. The plurality of CNT fiber groups F aggregate with each other by the twisting force performed by the yarn manufacturing unit 4 and the van der Waals force between the CNT fiber groups F. The plurality of substrate support portions 10 are arranged side by side on the base plate 2a so that the end surface on the side from which the CNT fiber group F is drawn faces a propagation point G on a predetermined line L where the plurality of CNT fiber groups F are aggregated. The

基板支持部１０は、図７に示すように、背面支持部１１、及び、端部支持部１２を備える。端部支持部１２は、ＣＮＴ形成基板Ｓにおけるベースプレート２ａ側の端部を支持する。なお、本実施形態において、ベースプレート２ａは、基板支持部１０が取り付けられる面が水平に設置されているものとし、ベースプレート２ａに対して基板支持部１０等が設けられる側を「上」、ベースプレート２ａに対して基板支持部１０等が設けられていない側を「下」として、方向を説明する。   The board | substrate support part 10 is provided with the back surface support part 11 and the edge part support part 12, as shown in FIG. The end supporter 12 supports the end of the CNT-formed substrate S on the base plate 2a side. In the present embodiment, it is assumed that the base plate 2a has a surface on which the substrate support portion 10 is attached horizontally, the side on which the substrate support portion 10 is provided with respect to the base plate 2a is “upper”, and the base plate 2a. The direction will be described assuming that the side where the substrate support 10 or the like is not provided is “down”.

背面支持部１１は、端部支持部１２から起立し、ＣＮＴ形成基板Ｓの背面に当接される。ここで、ＣＮＴ形成基板Ｓの背面とは、ＣＮＴ形成基板Ｓの基板面のうちカーボンナノチューブが形成されていない面をいう。背面支持部１１は、支持対象となるＣＮＴ形成基板Ｓの下側の縁部近傍に対向する。背面支持部１１には、上縁から下方に向かって切り欠かれた切欠き部１１ｂが設けられる。背面支持部１１におけるＣＮＴ形成基板Ｓの背面に対向する部位には、吸引口１１ａが設けられる。吸引口１１ａからの吸引力によって、ＣＮＴ形成基板Ｓが背面支持部１１に吸着され、ＣＮＴ形成基板Ｓが背面支持部１１及び端部支持部１２に支持される。   The back support part 11 stands from the end support part 12 and abuts on the back face of the CNT-forming substrate S. Here, the back surface of the CNT-formed substrate S refers to the surface of the CNT-formed substrate S on which no carbon nanotubes are formed. The back surface support part 11 faces the vicinity of the lower edge part of the CNT-forming substrate S to be supported. The back support part 11 is provided with a notch part 11b that is notched downward from the upper edge. A suction port 11a is provided at a portion of the back support 11 that faces the back of the CNT-formed substrate S. Due to the suction force from the suction port 11a, the CNT-formed substrate S is adsorbed to the back surface support portion 11, and the CNT-formed substrate S is supported by the back surface support portion 11 and the end portion support portion 12.

次に、供給状態変更機構２０の詳細について説明する。供給状態変更機構２０は、図１から図４に示すように、初期引き出し部２００、及び、供給制御部２５０を備える。初期引き出し部２００は、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを吸引力によって引き出す。具体的には、初期引き出し部２００は、ベースプレート２０１、ローラ支持部２０２、駆動ローラ２０３、第１従動ローラ２０４、第２従動ローラ２０５、駆動モータ（駆動部）２０６、及び、吸引管２１０を含んで構成される。   Next, details of the supply state changing mechanism 20 will be described. As shown in FIGS. 1 to 4, the supply state changing mechanism 20 includes an initial drawer unit 200 and a supply control unit 250. The initial lead-out unit 200 pulls out the CNT fiber group F from the CNT-forming substrate S by suction force. Specifically, the initial drawer unit 200 includes a base plate 201, a roller support unit 202, a drive roller 203, a first driven roller 204, a second driven roller 205, a drive motor (drive unit) 206, and a suction tube 210. Consists of.

ベースプレート２０１は、繊維供給部２のベースプレート２ａに揺動可能に取り付けられる。本実施形態では、図３に示すように、ベースプレート２０１における基板支持部１０側の端部近傍に位置する軸Ｐを中心として揺動する。初期引き出し部２００は、軸Ｐを中心として揺動してＣＮＴ形成基板Ｓ側に向けて吸引管２１０を進出させることによって、繊維供給部２に設置された５枚のＣＮＴ形成基板Ｓのいずれにも、吸引管２１０の先端（吸引口２１３）を近接させることができる。ベースプレート２０１は、ベースプレート２０１を駆動する駆動源によって揺動させられる。   The base plate 201 is swingably attached to the base plate 2a of the fiber supply unit 2. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the base plate 201 swings about an axis P located in the vicinity of the end portion on the substrate support portion 10 side. The initial lead-out unit 200 swings about the axis P and moves the suction tube 210 toward the CNT-forming substrate S side, so that any of the five CNT-forming substrates S installed in the fiber supply unit 2 Also, the tip (suction port 213) of the suction tube 210 can be brought close to each other. The base plate 201 is swung by a drive source that drives the base plate 201.

ベースプレート２０１には、貫通孔２０１ａが設けられる。貫通孔２０１ａには、吸引管２１０が通される。これにより、吸引管２１０をＣＮＴ形成基板Ｓ側に対して進退させたときに、ベースプレート２０１に吸引管２１０が干渉することがない。   The base plate 201 is provided with a through hole 201a. A suction tube 210 is passed through the through hole 201a. Thereby, when the suction tube 210 is advanced and retracted with respect to the CNT formation substrate S side, the suction tube 210 does not interfere with the base plate 201.

ローラ支持部２０２は、ベースプレート２０１の上面に固定される。ローラ支持部２０２の一面には、駆動ローラ２０３、第１従動ローラ２０４、及び、第２従動ローラ２０５が回転可能に取り付けられる。駆動ローラ２０３は、第１従動ローラ２０４及び第２従動ローラ２０５よりも基板支持部１０側に配置される。吸引管２１０は、第１従動ローラ２０４と、第１従動ローラ２０４及び第２従動ローラ２０５との間に挟み込まれて支持される。駆動ローラ２０３は、駆動モータ２０６によって回転駆動される。吸引管２１０は、駆動ローラ２０３の回転によってＣＮＴ形成基板Ｓ側に対して進退する。第１従動ローラ２０４及び第２従動ローラ２０５は、吸引管２１０の進退に伴って従動回転する。   The roller support 202 is fixed to the upper surface of the base plate 201. A driving roller 203, a first driven roller 204, and a second driven roller 205 are rotatably attached to one surface of the roller support portion 202. The driving roller 203 is disposed closer to the substrate support unit 10 than the first driven roller 204 and the second driven roller 205. The suction tube 210 is sandwiched and supported between the first driven roller 204 and the first driven roller 204 and the second driven roller 205. The drive roller 203 is rotationally driven by a drive motor 206. The suction tube 210 moves forward and backward with respect to the CNT-forming substrate S side by the rotation of the driving roller 203. The first driven roller 204 and the second driven roller 205 are driven to rotate as the suction pipe 210 advances and retreats.

駆動ローラ２０３の周面には、周方向に延在する凹部２０３ａが設けられる。凹部２０３ａは、吸引管２１０に設けられたガイド２１２の側面を挟み込む。凹部２０３ａの底部は、吸引管２１０のガイド２１２の端部に当接し、駆動ローラ２０３の回転に伴って吸引管２１０をＣＮＴ形成基板Ｓに対して進退させる。駆動ローラ２０３の凹部２０３ａが、吸引管２１０のガイド２１２を挟み込むことで、吸引管２１０の回転が規制される。   On the peripheral surface of the drive roller 203, a recess 203a extending in the circumferential direction is provided. The recess 203a sandwiches the side surface of the guide 212 provided in the suction tube 210. The bottom of the recess 203a abuts on the end of the guide 212 of the suction tube 210 and moves the suction tube 210 forward and backward with respect to the CNT-forming substrate S as the drive roller 203 rotates. The recess 203a of the drive roller 203 sandwiches the guide 212 of the suction tube 210, so that the rotation of the suction tube 210 is restricted.

第１従動ローラ２０４の周面及び第２従動ローラ２０５の周面には、それぞれ、周方向に延在する凹部２０４ａ及び凹部２０５ａが設けられる。凹部２０４ａ及び２０５ａは、それぞれ、吸引管２１０の管部２１１の外形に沿うように断面が円弧形状を有している。   A circumferential surface of the first driven roller 204 and a circumferential surface of the second driven roller 205 are provided with a concave portion 204a and a concave portion 205a extending in the circumferential direction, respectively. Each of the recesses 204a and 205a has an arc shape in cross section so as to follow the outer shape of the tube portion 211 of the suction tube 210.

第１従動ローラ２０４に設けられた凹部２０４ａ及び第２従動ローラ２０５に設けられた凹部２０５ａが吸引管２１０の管部２１１に係合し、駆動ローラ２０３に設けられた凹部２０３ａが吸引管２１０のガイド２１２に係合することで、駆動ローラ２０３、第１従動ローラ２０４及び第２従動ローラ２０５から吸引管２１０が脱落することが防止される。   The concave portion 204 a provided in the first driven roller 204 and the concave portion 205 a provided in the second driven roller 205 are engaged with the pipe portion 211 of the suction tube 210, and the concave portion 203 a provided in the driving roller 203 is connected to the suction tube 210. By engaging with the guide 212, the suction tube 210 is prevented from falling off from the drive roller 203, the first driven roller 204, and the second driven roller 205.

吸引管２１０は、管部２１１、及び、ガイド２１２を備える。管部２１１は、円弧形状を有する管状部材である。管部２１１の一端には、吸引口２１３が設けられる。吸引口２１３は、スリット状に形成された開口であり、開口が円弧形状を有する管部２１１の外周側方向を向いている。管部２１１の他端は、吸引装置に接続される。管部２１１は、円弧形状の外周側の面が第１従動ローラ２０４及び第２従動ローラ２０５に対向し、円弧形状の内周側の面が駆動ローラ２０３に対向する。   The suction tube 210 includes a tube portion 211 and a guide 212. The pipe part 211 is a tubular member having an arc shape. A suction port 213 is provided at one end of the tube portion 211. The suction port 213 is an opening formed in a slit shape, and the opening faces the outer peripheral side direction of the tube portion 211 having an arc shape. The other end of the pipe part 211 is connected to a suction device. The tube portion 211 has an arc-shaped outer peripheral surface facing the first driven roller 204 and the second driven roller 205, and an arc-shaped inner peripheral surface facing the drive roller 203.

ガイド２１２は、管部２１１における駆動ローラ２０３と対向する面に設けられる。ガイド２１２は、薄板形状を有し、管部２１１の延在方向に沿って延在する。ガイド２１２は、駆動ローラ２０３の周面に設けられた凹部２０３ａに挟み込まれる。これにより、吸引管２１０における円弧形状内周側が、基板支持部１０側を向く。   The guide 212 is provided on the surface of the pipe portion 211 that faces the driving roller 203. The guide 212 has a thin plate shape and extends along the extending direction of the tube portion 211. The guide 212 is sandwiched between recesses 203 a provided on the peripheral surface of the drive roller 203. Thereby, the circular arc shape inner peripheral side in the suction tube 210 faces the substrate support part 10 side.

次に、初期引き出し部２００が、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出す構成について説明する。初期引き出し部２００によるＣＮＴ繊維群Ｆの引き出しは、新しいＣＮＴ形成基板Ｓが基板支持部１０に設置されてＣＮＴ繊維群Ｆの引き出しを新たに開始する場合等に行われる。   Next, a configuration in which the initial lead-out unit 200 pulls out the CNT fiber group F from the CNT-formed substrate S will be described. The extraction of the CNT fiber group F by the initial extraction unit 200 is performed when a new CNT-formed substrate S is installed on the substrate support unit 10 and the extraction of the CNT fiber group F is newly started.

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、初期引き出し部２００は、ＣＮＴ繊維群Ｆの引き出し対象となるＣＮＴ形成基板Ｓに向けて、吸引管２１０を進出させる。このとき、初期引き出し部２００は、他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆと吸引管２１０とが交差するように（上方からＣＮＴ繊維群Ｆ及び吸引管２１０を見て両者が交差するように）、ベースプレート２０１の揺動角度を調節し、吸引管２１０を進出させる。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）では、図中手前側のＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出す様子を示している。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the initial lead-out unit 200 advances the suction tube 210 toward the CNT-forming substrate S from which the CNT fiber group F is to be pulled out. At this time, the initial lead-out unit 200 is such that the CNT fiber group F drawn from the other CNT-forming substrate S and the suction pipe 210 intersect (see the CNT fiber group F and the suction pipe 210 from above and both intersect. The suction tube 210 is advanced by adjusting the swing angle of the base plate 201. 5A and 5B show a state in which the CNT fiber group F is pulled out from the CNT-forming substrate S on the front side in the drawing.

ここで、吸引管２１０は円弧形状を有している。このため、図５（ａ）に示すように吸引管２１０がベースプレート２ａの下面側に引き込まれた状態から、図５（ｂ）に示すようにＣＮＴ繊維群Ｆの引き出し対象となるＣＮＴ形成基板Ｓに向けて吸引管２１０を進出させると、吸引口２１３は、吸引管２１０の進出に伴ってＣＮＴ繊維群Ｆよりも上に移動した後、再び、下方側に向かって移動する。即ち、図６に示すように、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行方向に沿って吸引口２１３を見た場合に、吸引口２１３は他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆの周りを囲むように移動する。   Here, the suction tube 210 has an arc shape. Therefore, from the state in which the suction tube 210 is drawn to the lower surface side of the base plate 2a as shown in FIG. 5 (a), the CNT-forming substrate S to be drawn out of the CNT fiber group F as shown in FIG. 5 (b). When the suction tube 210 is advanced toward, the suction port 213 moves above the CNT fiber group F along with the advancement of the suction tube 210 and then moves downward again. That is, as shown in FIG. 6, when the suction port 213 is viewed along the traveling direction of the CNT fiber group F, the suction port 213 surrounds the CNT fiber group F drawn from the other CNT-forming substrate S. To move.

図５（ｂ）に示すように、吸引管２１０を進出させて吸引管２１０の吸引口２１３をＣＮＴ形成基板Ｓの端部に近づけることにより、吸引口２１３からの吸引力によって、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆが引き出される。吸引口２１３は管部２１１の外周面側を向いている。このため、吸引管２１０をＣＮＴ形成基板Ｓに向けて進出させた時に、吸引口２１３がＣＮＴ形成基板Ｓの端面に対向する。これにより、吸引口２１３からの吸引力によって、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを確実に引き出すことができる。   As shown in FIG. 5B, the suction tube 210 is advanced and the suction port 213 of the suction tube 210 is brought close to the end of the CNT formation substrate S, so that the suction force from the suction port 213 causes the CNT formation substrate S. The CNT fiber group F is pulled out from. The suction port 213 faces the outer peripheral surface side of the pipe portion 211. For this reason, when the suction tube 210 is advanced toward the CNT-forming substrate S, the suction port 213 faces the end surface of the CNT-forming substrate S. Thereby, the CNT fiber group F can be reliably pulled out from the CNT-forming substrate S by the suction force from the suction port 213.

吸引口２１３からの吸引力によってＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出している状態で、初期引き出し部２００は、吸引管２１０を後退させる。このとき、図６に示すように、吸引口２１３は他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆの周りを囲むように移動する。他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆの周りを囲むように吸引口２１３が移動することで、吸引口２１３によって吸い出されたＣＮＴ繊維群Ｆは、撚りの伝播点Ｇの下流で他のＣＮＴ繊維群Ｆに接触して付着し、他のＣＮＴ繊維群Ｆに撚り込まれて糸製造部４に送られる。   In a state where the CNT fiber group F is pulled out from the CNT-forming substrate S by the suction force from the suction port 213, the initial pull-out unit 200 moves the suction tube 210 backward. At this time, as shown in FIG. 6, the suction port 213 moves so as to surround the CNT fiber group F drawn from the other CNT-forming substrate S. The suction port 213 moves so as to surround the CNT fiber group F drawn from the other CNT-forming substrate S, so that the CNT fiber group F sucked out by the suction port 213 is downstream of the twist propagation point G. The other CNT fiber group F comes into contact with and adheres, and is twisted into the other CNT fiber group F and sent to the yarn manufacturing unit 4.

このように、初期引き出し部２００が吸引管２１０を進出させてＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出した後、吸引管２１０を後退させることで、新たに引き出したＣＮＴ繊維群Ｆを他のＣＮＴ繊維群Ｆに凝着させて、他のＣＮＴ繊維群Ｆと共に糸製造部４に送ることができる。   As described above, after the initial drawing unit 200 advances the suction tube 210 and pulls out the CNT fiber group F from the CNT-forming substrate S, the suction tube 210 is moved backward to move the newly drawn CNT fiber group F to another It can be adhered to the CNT fiber group F and sent to the yarn production unit 4 together with other CNT fiber groups F.

次に、供給制御部２５０が行う初期引き出し部２００の制御について説明する。供給制御部２５０は、状態監視部６による検出結果に基づいて、初期引き出し部２００を制御してＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出す。ここで、図５（ａ）に示すように、繊維供給部２に設置された５つのＣＮＴ形成基板Ｓのうち、一番手前側のＣＮＴ形成基板Ｓを予備のＣＮＴ形成基板Ｓとする。ここでは、一番手前側に配置されるＣＮＴ形成基板Ｓを予備の基板としたが、一番手前側に限定されずに他のＣＮＴ形成基板Ｓでもよく、或は、複数のＣＮＴ形成基板Ｓを予備の基板としてもよい。   Next, the control of the initial drawing unit 200 performed by the supply control unit 250 will be described. The supply control unit 250 controls the initial drawing unit 200 based on the detection result by the state monitoring unit 6 to pull out the CNT fiber group F from the CNT-formed substrate S. Here, as shown in FIG. 5A, among the five CNT-forming substrates S installed in the fiber supply unit 2, the frontmost CNT-forming substrate S is used as a spare CNT-forming substrate S. Here, the CNT formation substrate S disposed on the frontmost side is used as a spare substrate. However, the CNT formation substrate S is not limited to the frontmost side, and may be another CNT formation substrate S, or a plurality of CNT formation substrates S may be reserved. It is good also as a board | substrate.

供給制御部２５０は、予備（一番手前側）のＣＮＴ形成基板Ｓ以外のＣＮＴ形成基板Ｓのカーボンナノチューブが無くなった（全て引き出された）場合、或は、引出不良等によって、予備のＣＮＴ形成基板Ｓ以外のＣＮＴ形成基板ＳからのＣＮＴ繊維群Ｆの引き出し量が低下した場合に、予備のＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出して他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆと共に糸製造部４に送る。   The supply control unit 250 sets the spare CNT-formed substrate when the carbon nanotubes of the CNT-formed substrate S other than the spare (frontmost) CNT-formed substrate S have been exhausted (all pulled out), or due to a withdrawal failure or the like. When the amount of the CNT fiber group F drawn from the CNT-forming substrate S other than S decreases, the CNT fiber group F is drawn from the spare CNT-forming substrate S and drawn from the other CNT-forming substrate S. At the same time, it is sent to the yarn manufacturing section 4.

より詳細には、供給制御部２５０は、初期引き出し部２００のベースプレート２０１を揺動させる駆動源、及び、吸引口２１３を進退させる駆動モータ２０６の駆動を制御し、初期引き出し部２００によって予備のＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ糸Ｙの引き出しを行わせる。例えば、状態監視部６によってＣＮＴ糸Ｙの太さが所定範囲の下限値よりも細くなったことが検知された場合、供給制御部２５０は、上述したように、予備のＣＮＴ形成基板Ｓに向けて吸引管２１０を進出させてＣＮＴ繊維群Ｆを引き出すように初期引き出し部２００を制御する。そして、供給制御部２５０は、吸引管２１０を後退させ、引き出したＣＮＴ繊維群Ｆが他のＣＮＴ繊維群Ｆに凝着するように初期引き出し部２００を制御する。   More specifically, the supply control unit 250 controls the drive source that swings the base plate 201 of the initial drawing unit 200 and the drive motor 206 that moves the suction port 213 forward and backward. The CNT yarn Y is pulled out from the formation substrate S. For example, when it is detected by the state monitoring unit 6 that the thickness of the CNT yarn Y has become smaller than the lower limit value of the predetermined range, the supply control unit 250 faces the spare CNT-forming substrate S as described above. Then, the initial drawing unit 200 is controlled so that the suction tube 210 is advanced and the CNT fiber group F is drawn. Then, the supply control unit 250 controls the initial drawing unit 200 so that the suction tube 210 is retracted and the drawn CNT fiber group F adheres to another CNT fiber group F.

逆に状態監視部６によってＣＮＴ糸Ｙの太さが所定範囲の下限値よりも太くなったことが検知された場合、供給制御部２５０は、引き出されるＣＮＴ繊維群Ｆを減少させるように制御する。引き出されるＣＮＴ繊維群Ｆを減少させる機構としては、ＣＮＴ形成基板Ｓと撚りの伝播点Ｇとの間にカッターなどの切断機構を設け、引き出されるＣＮＴ繊維群Ｆを切断する構造が採用される。また、ＣＮＴ繊維群Ｆが引き出されているＣＮＴ形成基板Ｓの近くで、ＣＮＴ繊維群Ｆの走行経路を横切るように棒部材を移動させることにより、ＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されるＣＮＴ繊維群Ｆを切断することが出来る。これにより、ＣＮＴ繊維群Ｆが引き出されているＣＮＴ形成基板Ｓの枚数が削減されるので、ＣＮＴ糸Ｙの太さを細くすることができる。   Conversely, when the state monitoring unit 6 detects that the thickness of the CNT yarn Y is thicker than the lower limit value of the predetermined range, the supply control unit 250 performs control so as to decrease the drawn CNT fiber group F. . As a mechanism for reducing the drawn CNT fiber group F, a structure is adopted in which a cutting mechanism such as a cutter is provided between the CNT-forming substrate S and the twist propagation point G to cut the drawn CNT fiber group F. Further, the CNT fiber group F drawn from the CNT formation substrate S is moved by moving the rod member so as to cross the travel path of the CNT fiber group F near the CNT formation substrate S from which the CNT fiber group F is drawn. Can be cut. As a result, the number of CNT-forming substrates S from which the CNT fiber group F has been drawn is reduced, so that the thickness of the CNT yarn Y can be reduced.

このように、供給制御部２５０は、状態監視部６の検出結果に基づいて初期引き出し部２００を制御し、ＣＮＴ繊維群Ｆを引き出すＣＮＴ形成基板Ｓを追加する、或は、枚数を変更することによって、糸製造部４に供給するＣＮＴ繊維群Ｆの量を制御（ＣＮＴ繊維群Ｆの供給状態を制御）することができる。１つのＣＮＴ形成基板Ｓから引き出すＣＮＴ繊維群Ｆの引き出し分量を変更することによって、糸製造部４に供給するＣＮＴ繊維群Ｆの量を制御してもよい。   As described above, the supply control unit 250 controls the initial drawing unit 200 based on the detection result of the state monitoring unit 6, and adds the CNT-formed substrate S from which the CNT fiber group F is drawn or changes the number of sheets. Thus, the amount of the CNT fiber group F supplied to the yarn manufacturing unit 4 can be controlled (the supply state of the CNT fiber group F is controlled). The amount of the CNT fiber group F supplied to the yarn manufacturing unit 4 may be controlled by changing the amount of the CNT fiber group F drawn from one CNT-forming substrate S.

次に、基板交換機構３０の詳細について説明する。基板交換機構３０は、基板支持部１０に支持されたＣＮＴ形成基板Ｓを他のＣＮＴ形成基板Ｓに交換する。本実施形態において、基板交換機構３０は、繊維供給部２の近傍に設置された基板収容部Ｗに収容されたＣＮＴ形成基板Ｓと、基板支持部１０に支持されたＣＮＴ形成基板Ｓとの交換を行う。但し、基板交換機構３０は、一の基板支持部１０に支持されたＣＮＴ形成基板Ｓを、他の基板支持部１０に移動させることもできる。   Next, details of the substrate replacement mechanism 30 will be described. The substrate exchange mechanism 30 exchanges the CNT-formed substrate S supported by the substrate support unit 10 with another CNT-formed substrate S. In the present embodiment, the substrate replacement mechanism 30 replaces the CNT-formed substrate S accommodated in the substrate accommodating portion W installed in the vicinity of the fiber supply portion 2 and the CNT-formed substrate S supported by the substrate support portion 10. I do. However, the substrate exchange mechanism 30 can also move the CNT-formed substrate S supported by one substrate support unit 10 to another substrate support unit 10.

基板交換機構３０は、図１に示すように、基板交換部３００、交換制御部３５０、及び、残量監視部３７０を含んで構成される。基板交換部３００は、図１から図３に示すように、アーム（移動機構部）３０１、アーム駆動部（移動機構部）３０２、本体部（移動機構部）３０３、保持部３０４、及び、レール３０５を備える。レール３０５は、ベースプレート２ａに固定される。レール３０５は、複数の基板支持部１０の並び方向に沿って延在する。なお、レール３０５の一端は、基板収容部Ｗに向かって延びている。本体部３０３は、レール３０５に係合し、レール３０５に沿って移動する。これにより、アーム３０１等は、各基板支持部１０によって支持されたＣＮＴ形成基板Ｓの並び方向に沿って移動する。   As shown in FIG. 1, the substrate replacement mechanism 30 includes a substrate replacement unit 300, a replacement control unit 350, and a remaining amount monitoring unit 370. As shown in FIGS. 1 to 3, the substrate exchange unit 300 includes an arm (moving mechanism unit) 301, an arm driving unit (moving mechanism unit) 302, a main body unit (moving mechanism unit) 303, a holding unit 304, and a rail. 305 is provided. The rail 305 is fixed to the base plate 2a. The rail 305 extends along the direction in which the plurality of substrate support portions 10 are arranged. Note that one end of the rail 305 extends toward the substrate housing portion W. The main body 303 engages with the rail 305 and moves along the rail 305. As a result, the arm 301 and the like move along the alignment direction of the CNT-formed substrates S supported by the substrate support units 10.

アーム駆動部３０２は、本体部３０３の上面に取り付けられ、上下方向に沿った直線を軸として本体部３０３に対して回転する。アーム駆動部３０２の側面には、アーム３０１の基端が連結される。アーム駆動部３０２は、アーム３０１の先端（保持部３０４が設けられている側）がベースプレート２ａに近づく方向及び離間する方向に移動するように、アーム３０１との連結部分を軸としてアーム３０１を揺動させる。また、アーム駆動部３０２は、アーム３０１との接続部分を上下方向に移動させることができる。即ち、アーム駆動部３０２は、アーム３０１の全体を上下方向に移動させることができる。   The arm driving unit 302 is attached to the upper surface of the main body 303 and rotates with respect to the main body 303 about a straight line along the vertical direction. The base end of the arm 301 is connected to the side surface of the arm driving unit 302. The arm driving unit 302 swings the arm 301 around the connecting portion with the arm 301 so that the tip of the arm 301 (the side on which the holding unit 304 is provided) moves in a direction toward and away from the base plate 2a. Move. Moreover, the arm drive part 302 can move the connection part with the arm 301 to an up-down direction. That is, the arm driving unit 302 can move the entire arm 301 in the vertical direction.

保持部３０４は、アーム３０１の先端（アーム駆動部３０２に接続される側の端部に対して反対側の端部）に設けられる。保持部３０４は、ＣＮＴ形成基板Ｓの背面に当接される。保持部３０４は、図７に示すように、基板支持部１０に当接する部位において基板支持部１０側に張り出す張出部３０４ｂを有する。保持部３０４におけるＣＮＴ形成基板Ｓの背面に対向する部位には、吸引口３０４ａが設けられる。また、張出部３０４ｂにも、吸引口３０４ａが設けられる。吸引口３０４ａからの吸引力によって、ＣＮＴ形成基板Ｓが保持部３０４に吸着され、ＣＮＴ形成基板Ｓが保持部３０４に保持される。   The holding unit 304 is provided at the tip of the arm 301 (the end on the side opposite to the end connected to the arm driving unit 302). The holding unit 304 is in contact with the back surface of the CNT-formed substrate S. As shown in FIG. 7, the holding unit 304 has an overhanging portion 304 b that protrudes toward the substrate support unit 10 at a portion that contacts the substrate support unit 10. A suction port 304 a is provided at a portion of the holding unit 304 that faces the back surface of the CNT-formed substrate S. The overhanging portion 304b is also provided with a suction port 304a. Due to the suction force from the suction port 304 a, the CNT-formed substrate S is attracted to the holding unit 304, and the CNT-formed substrate S is held by the holding unit 304.

張出部３０４ｂにも吸引口３０４ａが設けられていることで、ＣＮＴ形成基板Ｓの偏った部分を吸引口３０４ａで吸引することなく、ＣＮＴ形成基板Ｓの全体に亘って吸引口３０４ａによって吸引することができる。これにより、保持部３０４によって安定して確実にＣＮＴ形成基板Ｓを保持することができる。   Since the protruding portion 304b is also provided with the suction port 304a, the biased portion of the CNT-formed substrate S is sucked by the suction port 304a over the entire CNT-formed substrate S without being sucked by the suction port 304a. be able to. Accordingly, the CNT-forming substrate S can be stably and reliably held by the holding unit 304.

基板支持部１０からＣＮＴ形成基板Ｓを受け取る際、或は、基板支持部１０にＣＮＴ形成基板Ｓを受け渡す際に、基板交換部３００は、対象となる基板支持部１０の背面支持部１１におけるＣＮＴ形成基板Ｓに当接する面と保持部３０４におけるＣＮＴ形成基板Ｓに当接する面とが一致するように保持部３０４を移動させ、張出部３０４ｂを切欠き部１１ｂ内に落とし込む。なお、基板支持部１０からＣＮＴ形成基板Ｓを受け取る際、或は、基板支持部１０にＣＮＴ形成基板Ｓを受け渡す際における保持部３０４の位置を、「保持位置」という。この保持位置は、各基板支持部１０についてそれぞれ設定される。基板交換部３００は、各基板支持部１０に設定された保持位置に、保持部３０４を移動させることができる。   When the CNT-formed substrate S is received from the substrate support unit 10 or when the CNT-formed substrate S is delivered to the substrate support unit 10, the substrate exchange unit 300 is in the back support unit 11 of the target substrate support unit 10. The holding part 304 is moved so that the surface in contact with the CNT forming substrate S and the surface in contact with the CNT forming substrate S in the holding part 304 coincide with each other, and the overhanging part 304b is dropped into the notch part 11b. The position of the holding unit 304 when receiving the CNT-formed substrate S from the substrate support unit 10 or when delivering the CNT-formed substrate S to the substrate support unit 10 is referred to as a “holding position”. This holding position is set for each substrate support 10. The substrate exchanging unit 300 can move the holding unit 304 to the holding position set for each substrate support unit 10.

基板交換部３００は、保持位置と基板収容部Ｗとの間、或は、保持位置と他の保持位置との間で保持部３０４を移動させる。具体的には、基板交換部３００は、本体部３０３をレール３０５に沿って移動させること、アーム駆動部３０２を本体部３０３に対して回転させること、アーム３０１全体を上下させること、及び、アーム３０１を揺動させることにより、保持位置と基板収容部Ｗとの間等で保持部３０４を移動させ、基板支持部１０に支持されたＣＮＴ形成基板Ｓの交換を行う。   The substrate exchange unit 300 moves the holding unit 304 between the holding position and the substrate housing unit W or between the holding position and another holding position. Specifically, the board exchanging unit 300 moves the main body 303 along the rail 305, rotates the arm driving unit 302 with respect to the main body 303, moves the arm 301 up and down, and the arm. By swinging 301, the holding part 304 is moved between the holding position and the substrate housing part W, and the CNT-formed substrate S supported by the substrate support part 10 is exchanged.

残量監視部３７０は、各基板支持部１０に支持されたＣＮＴ形成基板ＳのＣＮＴ繊維群Ｆの残量を監視する。残量監視部３７０は、例えば、基板支持部１０に支持されたＣＮＴ形成基板Ｓの重量を測定することにより、ＣＮＴ形成基板Ｓに残存するＣＮＴ繊維群Ｆの量を把握することができる。或いは、残量監視部３７０は、カメラによってＣＮＴ形成基板Ｓを撮像し、撮像された画像を処理することによってＣＮＴ形成基板Ｓに残存するＣＮＴ繊維群Ｆの量を把握することができる。このＣＮＴ形成基板Ｓに残存するＣＮＴ繊維群Ｆの量の時間変化に基づいて、ＣＮＴ繊維群Ｆの引出不良を認識することができる。   The remaining amount monitoring unit 370 monitors the remaining amount of the CNT fiber group F of the CNT-formed substrate S supported by each substrate support unit 10. The remaining amount monitoring unit 370 can grasp the amount of the CNT fiber group F remaining on the CNT-forming substrate S by measuring the weight of the CNT-forming substrate S supported by the substrate support unit 10, for example. Alternatively, the remaining amount monitoring unit 370 can capture the amount of the CNT fiber group F remaining on the CNT-forming substrate S by imaging the CNT-forming substrate S with a camera and processing the captured image. Based on the change over time of the amount of the CNT fiber group F remaining on the CNT-formed substrate S, it is possible to recognize a defective extraction of the CNT fiber group F.

また、残量監視部３７０は、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆが引き出されているか否かに基づいて、ＣＮＴ形成基板Ｓに残存するＣＮＴ繊維群Ｆの量を把握することもできる。これは、例えば、ＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆが走行する領域をカメラで撮像し、撮像された画像に基づいて、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆが引き出されているか否かを把握することができる。例えば、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆが引き出されていない場合、ＣＮＴ形成基板ＳにおけるＣＮＴ繊維群Ｆの残量が無いものとして判断することができる。残量監視部３７０は、上述した、ＣＮＴ繊維群Ｆの残量の監視方法によらず、様々な方法によって、残量を監視することができる。   Further, the remaining amount monitoring unit 370 can also grasp the amount of the CNT fiber group F remaining on the CNT formation substrate S based on whether or not the CNT fiber group F is drawn from the CNT formation substrate S. This is because, for example, a region where the CNT fiber group F drawn from the CNT-formed substrate S travels is imaged by a camera, and whether or not the CNT fiber group F is drawn from the CNT-formed substrate S based on the taken image. I can understand. For example, when the CNT fiber group F is not drawn from the CNT-formed substrate S, it can be determined that there is no remaining amount of the CNT fiber group F in the CNT-formed substrate S. The remaining amount monitoring unit 370 can monitor the remaining amount by various methods regardless of the method for monitoring the remaining amount of the CNT fiber group F described above.

次に、交換制御部３５０が行う基板交換部３００の制御について説明する。交換制御部３５０は、残量監視部３７０によるＣＮＴ繊維群Ｆの残量の監視結果に基づいて、ＣＮＴ繊維群Ｆの残量が無くなった又は引出不良となったＣＮＴ形成基板Ｓと、基板収容部Ｗに収容された新たなＣＮＴ形成基板Ｓとを交換するように基板交換部３００を制御する。   Next, the control of the substrate exchange unit 300 performed by the exchange control unit 350 will be described. Based on the monitoring result of the remaining amount of the CNT fiber group F by the remaining amount monitoring unit 370, the replacement control unit 350 includes the CNT-formed substrate S in which the remaining amount of the CNT fiber group F has been lost or has become defective, and the substrate accommodation The substrate exchange unit 300 is controlled so as to exchange the new CNT-formed substrate S accommodated in the part W.

具体的には、残量監視部３７０によってＣＮＴ繊維群Ｆの残量が無いＣＮＴ形成基板Ｓが検出された場合、交換制御部３５０は、残量が無いＣＮＴ形成基板Ｓを基板支持部１０から受け取るように基板交換部３００を制御する。そして、交換制御部３５０は、受け取った残量が無いＣＮＴ形成基板Ｓを基板収容部Ｗに収容するように基板交換部３００を制御する。次に、交換制御部３５０は、基板収容部Ｗから新しいＣＮＴ形成基板Ｓを受け取り、ＣＮＴ形成基板Ｓを支持していない基板支持部１０に対して新しいＣＮＴ形成基板Ｓを渡すように基板交換部３００を制御する。このように、交換制御部３５０が残量監視部３７０の監視結果に基づいて基板交換部３００を制御することでＣＮＴ形成基板Ｓが交換される。   Specifically, when the remaining amount monitoring unit 370 detects a CNT-formed substrate S with no remaining amount of the CNT fiber group F, the replacement control unit 350 removes the remaining CNT-formed substrate S from the substrate support unit 10. The substrate exchange unit 300 is controlled so as to receive it. Then, the exchange control unit 350 controls the substrate exchange unit 300 so that the received CNT-formed substrate S having no remaining amount is accommodated in the substrate accommodation unit W. Next, the exchange control unit 350 receives a new CNT-formed substrate S from the substrate storage unit W, and passes the new CNT-formed substrate S to the substrate support unit 10 that does not support the CNT-formed substrate S. 300 is controlled. In this way, the exchange control unit 350 controls the substrate exchange unit 300 based on the monitoring result of the remaining amount monitoring unit 370, so that the CNT-formed substrate S is exchanged.

本実施形態は以上のように構成され、供給状態変更機構２０は、状態監視部６による監視結果に基づいて、糸製造部４に供給されるＣＮＴ繊維群Ｆの供給状態を変更する。このように、ＣＮＴ糸Ｙの状態に基づいてＣＮＴ繊維群Ｆの供給状態を変更することで、ＣＮＴ繊維群Ｆを用いて製造されるＣＮＴ糸Ｙの太さを一定に保つことができる。これにより、所望の太さのＣＮＴ糸Ｙを安定して製造することができる。   The present embodiment is configured as described above, and the supply state changing mechanism 20 changes the supply state of the CNT fiber group F supplied to the yarn manufacturing unit 4 based on the monitoring result by the state monitoring unit 6. Thus, by changing the supply state of the CNT fiber group F based on the state of the CNT yarn Y, the thickness of the CNT yarn Y manufactured using the CNT fiber group F can be kept constant. Thereby, the CNT yarn Y of desired thickness can be manufactured stably.

供給状態変更機構２０は、ＣＮＴ繊維群Ｆを引き出すＣＮＴ形成基板Ｓの数を変更することにより、ＣＮＴ繊維群Ｆの供給状態を変更する。このように、ＣＮＴ繊維群Ｆを引き出すＣＮＴ形成基板Ｓの数を変更することで、ＣＮＴ繊維群Ｆの供給状態を容易に変更することができる。   The supply state changing mechanism 20 changes the supply state of the CNT fiber group F by changing the number of CNT-forming substrates S from which the CNT fiber group F is drawn. Thus, the supply state of the CNT fiber group F can be easily changed by changing the number of the CNT-forming substrates S from which the CNT fiber group F is drawn.

供給状態変更機構２０は、ＣＮＴ形成基板Ｓから引き出したＣＮＴ繊維群Ｆを他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆに接触させて、両者を結合させる。これにより、初期引き出し部２００によって引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆを、他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆと共に糸製造部４に容易に供給することができる。   The supply state changing mechanism 20 brings the CNT fiber group F drawn from the CNT-formed substrate S into contact with the CNT fiber group F drawn from the other CNT-formed substrate S and couples them together. Thereby, the CNT fiber group F drawn out by the initial drawing unit 200 can be easily supplied to the yarn manufacturing unit 4 together with the CNT fiber group F drawn out from the other CNT-forming substrate S.

初期引き出し部２００は、吸引力により、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出す。この場合には、吸引力を用いて簡素な構成でＣＮＴ繊維群Ｆを引き出すことができる。   The initial lead-out unit 200 pulls out the CNT fiber group F from the CNT-formed substrate S by a suction force. In this case, the CNT fiber group F can be pulled out with a simple configuration using suction force.

初期引き出し部２００は、吸引管２１０を進退させることによってＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出す。また、初期引き出し部２００は、ＣＮＴ形成基板Ｓから引き出したＣＮＴ繊維群Ｆが、他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆと交差するように、吸引管２１０を後退させる。これにより、引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆは、他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆと交差して両者が結合する。従って、吸引管２１０を進退させることで、初期引き出し部２００によって引き出したＣＮＴ繊維群Ｆを、他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆと共に糸製造部４に容易に供給することができる。   The initial drawing unit 200 pulls out the CNT fiber group F from the CNT-forming substrate S by moving the suction tube 210 back and forth. In addition, the initial drawing unit 200 moves the suction tube 210 backward so that the CNT fiber group F drawn from the CNT formation substrate S intersects the CNT fiber group F drawn from the other CNT formation substrate S. As a result, the drawn CNT fiber group F intersects with the CNT fiber group F drawn from the other CNT-forming substrate S, and both are coupled. Therefore, by advancing and retracting the suction tube 210, the CNT fiber group F drawn out by the initial drawing unit 200 can be easily supplied to the yarn manufacturing unit 4 together with the CNT fiber group F drawn out from the other CNT-forming substrate S. it can.

吸引管２１０を円弧状に形成し、他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆの周りを囲むように吸引管２１０を進退させる。この場合、吸引管２１０によってＣＮＴ繊維群Ｆが引き出された状態で吸引管２１０をＣＮＴ形成基板Ｓから離れる方向に後退させると、吸引管２１０によって引き出されたＣＮＴ繊維群ＦがＣＮＴ形成基板Ｓからの引き出し位置を支点として揺動する。そして、他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆの周りを囲むように吸引管２１０を更に後退させることで、吸引管２１０によって引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆが、他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆに接触する。これにより、吸引管２１０によって引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆを、他のＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆに容易に接触させることができる。   The suction tube 210 is formed in an arc shape, and the suction tube 210 is advanced and retracted so as to surround the CNT fiber group F drawn from the other CNT-forming substrate S. In this case, when the suction tube 210 is retracted in a direction away from the CNT forming substrate S in a state where the CNT fiber group F is drawn by the suction tube 210, the CNT fiber group F drawn by the suction tube 210 is removed from the CNT forming substrate S. Oscillates with the drawer position as a fulcrum. Then, by further retracting the suction tube 210 so as to surround the CNT fiber group F drawn from the other CNT-formed substrate S, the CNT fiber group F drawn by the suction tube 210 becomes another CNT-formed substrate. The CNT fiber group F drawn from S comes into contact. Thereby, the CNT fiber group F drawn by the suction tube 210 can be easily brought into contact with the CNT fiber group F drawn from another CNT-forming substrate S.

初期引き出し部２００は、駆動ローラ２０３と、第１従動ローラ２０４及び第２従動ローラ２０５との間に吸引管２１０を挟み込み、駆動ローラ２０３を駆動することで吸引管２１０を進退させる。この場合には、駆動ローラ２０３を駆動することで、吸引管２１０を容易に進退させることができる。   The initial drawing unit 200 sandwiches the suction tube 210 between the driving roller 203 and the first driven roller 204 and the second driven roller 205 and drives the driving roller 203 to move the suction tube 210 forward and backward. In this case, by driving the drive roller 203, the suction tube 210 can be easily advanced and retracted.

吸引管２１０に、駆動ローラ２０３の凹部２０３ａと係合するガイド２１２を設ける。これにより、初期引き出し部２００は、吸引管２１０が回転することなく、予め定められた向きで吸引管２１０を進退させることができる。   The suction pipe 210 is provided with a guide 212 that engages with the recess 203 a of the drive roller 203. Thereby, the initial drawing unit 200 can advance and retract the suction tube 210 in a predetermined direction without the suction tube 210 rotating.

以上、本発明の一実施形態及び変形例について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、状態監視部６を用いてＣＮＴ糸Ｙの太さを検知するものとしたが、状態監視部６に代えて、ＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆをカメラによって撮像し、撮像された画像を処理することによってＣＮＴ形成基板Ｓから引き出されたＣＮＴ繊維群Ｆの量、或は、引き出しの有無等を監視してもよい。この場合、供給制御部２５０は、撮像された画像に基づいて得られるＣＮＴ繊維群Ｆの量、或は、引き出しの有無等に基づいて、初期引き出し部２００を制御することができる。   As mentioned above, although one Embodiment and the modification of this invention were demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above-described embodiment, the thickness of the CNT yarn Y is detected using the state monitoring unit 6, but instead of the state monitoring unit 6, the CNT fiber group F drawn from the CNT forming substrate S is captured by the camera. The amount of the CNT fiber group F drawn from the CNT-forming substrate S or the presence / absence of the drawing may be monitored by processing the captured image and processing the captured image. In this case, the supply control unit 250 can control the initial drawing unit 200 based on the amount of the CNT fiber group F obtained based on the captured image, the presence or absence of the drawing, and the like.

ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出す際に、吸引口２１３からの吸引力を用いるものとしたが、吸引力以外の方法によってＣＮＴ繊維群Ｆを引き出すこともできる。例えば、マイクロドリルと称される治具等によって、ＣＮＴ形成基板ＳからＣＮＴ繊維群Ｆを引き出すことができる。或いは、粘着テープ又は鉤状部材等により、ＣＮＴ繊維群Ｆを引き出してもよい。   When pulling out the CNT fiber group F from the CNT-forming substrate S, the suction force from the suction port 213 is used. However, the CNT fiber group F can be pulled out by a method other than the suction force. For example, the CNT fiber group F can be pulled out from the CNT-formed substrate S with a jig called a micro drill. Alternatively, the CNT fiber group F may be pulled out with an adhesive tape or a hook-shaped member.

吸引管２１０にガイド２１２を設け、ガイド２１２を駆動ローラ２０３の凹部２０３ａに係合させるものとしたが、吸引口２１３における第１従動ローラ２０４側にガイド２１２を設け、ガイド２１２を第１従動ローラ２０４或は第２従動ローラ２０５に係合させることもできる。或いは、ガイド２１２を、吸引管２１０における駆動ローラ２０３側及び第１従動ローラ２０４側の双方に設け、駆動ローラ２０３の凹部２０３ａ及び第１従動ローラ２０４の凹部２０４ａ等に係合させることもできる。ガイド２１２としてラックギアを用い、駆動ローラ２０３としてピニオンギアを用いることで、吸引管２１０をより確実に動作させることができる。   The guide 212 is provided in the suction pipe 210 and the guide 212 is engaged with the concave portion 203a of the driving roller 203. However, the guide 212 is provided on the first driven roller 204 side in the suction port 213, and the guide 212 is used as the first driven roller. 204 or the second driven roller 205 can be engaged. Alternatively, the guide 212 can be provided on both the driving roller 203 side and the first driven roller 204 side of the suction pipe 210 and can be engaged with the concave portion 203a of the driving roller 203, the concave portion 204a of the first driven roller 204, and the like. By using a rack gear as the guide 212 and a pinion gear as the drive roller 203, the suction tube 210 can be operated more reliably.

ＣＮＴ繊維群Ｆの供給源として、ＣＮＴ形成基板Ｓに代えて、カーボンナノチューブを連続的に合成してＣＮＴ繊維群Ｆを供給する装置等を用いてもよい。気流によりＣＮＴ繊維群Ｆに撚りを施す糸製造部４を用いるものとしたが、気流を用いる以外の方法によってＣＮＴ繊維群Ｆに撚りを施す糸製造部を用いてもよい。糸製造部４及び巻取部７に代えて、ＣＮＴ繊維群Ｆに撚り（実撚り）を掛けてＣＮＴ糸Ｙを製造しながらＣＮＴ糸Ｙを巻き取る装置等を用いてもよい。また、細管を用いて無撚りの凝集糸を製造してもよい。この場合には、撚りの伝播点Ｇが生じないので、伝播点Ｇの位置にＣＮＴ繊維群Ｆを集中させるローラ又はガイドを採用してもよい。   As a supply source of the CNT fiber group F, instead of the CNT forming substrate S, an apparatus that continuously synthesizes carbon nanotubes and supplies the CNT fiber group F may be used. Although the yarn manufacturing unit 4 that twists the CNT fiber group F with an air flow is used, a yarn manufacturing unit that twists the CNT fiber group F by a method other than using an air flow may be used. Instead of the yarn manufacturing unit 4 and the winding unit 7, a device that winds the CNT yarn Y while producing the CNT yarn Y by twisting the CNT fiber group F (actual twist) may be used. Further, an untwisted agglomerated yarn may be produced using a thin tube. In this case, since the twist propagation point G does not occur, a roller or a guide for concentrating the CNT fiber group F at the position of the propagation point G may be employed.

本発明によれば、所望の太さのカーボンナノチューブ糸を安定して製造することが可能となる。   According to the present invention, a carbon nanotube yarn having a desired thickness can be stably produced.

１…糸製造装置、４…糸製造部、６…状態監視部、７…巻取部（連続引き出し部）、１０…基板支持部、１１ａ…吸引口（基板支持部の吸引口）、２０…供給状態変更機構、３０…基板交換機構、２００…初期引き出し部、２０３…駆動ローラ、２０３ａ…凹部、２０４…第１従動ローラ（従動ローラ）、２０４ａ…凹部、２０５…第２従動ローラ（従動ローラ）、２０５ａ…凹部、２１０…吸引管、２０６…駆動モータ（駆動部）、２１２…ガイド、２１３…吸引口、２５０…供給制御部（供給状態変更機構の制御部）、３００…基板交換部、３０１…アーム（移動機構部）、３０２…アーム駆動部（移動機構部）、３０３…本体部（移動機構部）、３０４…保持部、３０４ａ…吸引口（保持部の吸引口）、３５０…交換制御部（基板交換機構の制御部）、３７０…残量監視部、Ｆ…ＣＮＴ繊維群、Ｓ…ＣＮＴ形成基板、Ｙ…ＣＮＴ糸、Ｗ…基板収容部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Yarn manufacturing apparatus, 4 ... Yarn manufacturing part, 6 ... State monitoring part, 7 ... Winding part (continuous drawer part), 10 ... Substrate support part, 11a ... Suction port (suction port of board support part), 20 ... Supply state changing mechanism, 30 ... substrate exchanging mechanism, 200 ... initial drawing part, 203 ... driving roller, 203a ... recessed part, 204 ... first driven roller (driven roller), 204a ... recessed part, 205 ... second driven roller (driven roller) ), 205a ... concave portion, 210 ... suction pipe, 206 ... drive motor (drive unit), 212 ... guide, 213 ... suction port, 250 ... supply control unit (control unit of supply state changing mechanism), 300 ... substrate exchange unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 301 ... Arm (movement mechanism part), 302 ... Arm drive part (movement mechanism part), 303 ... Main part (movement mechanism part), 304 ... Holding part, 304a ... Suction port (suction port of a holding part), 350 ... Exchange Control unit (board replacement The control unit of the structure), 370 ... remaining amount monitoring unit, F ... CNT fiber group, S ... CNT formation substrate, Y ... CNT yarns, W ... substrate containing part.

Claims (9)

カーボンナノチューブ繊維群を凝集させてカーボンナノチューブ糸を製造する糸製造装置であって、
カーボンナノチューブ形成基板を支持する基板支持部と、
前記カーボンナノチューブ繊維群を前記カーボンナノチューブ形成基板から連続的に引き出す連続引き出し部と、
前記連続引き出し部によって引き出された前記カーボンナノチューブ繊維群を凝集させる糸製造部と、
前記カーボンナノチューブ形成基板から引き出された前記カーボンナノチューブ繊維群、又は前記カーボンナノチューブ糸の状態を監視する状態監視部と、
前記状態監視部による監視結果に基づいて、前記カーボンナノチューブ形成基板から引き出されて前記糸製造部に供給される前記カーボンナノチューブ繊維群の供給状態を変更する供給状態変更機構と、
を備える糸製造装置。A yarn production apparatus for producing carbon nanotube yarns by aggregating carbon nanotube fiber groups,
A substrate support for supporting the carbon nanotube-forming substrate;
A continuous lead-out portion that continuously pulls out the carbon nanotube fiber group from the carbon nanotube-formed substrate;
A yarn production unit for aggregating the carbon nanotube fiber group drawn out by the continuous drawing unit;
A state monitoring unit for monitoring the state of the carbon nanotube fiber group drawn from the carbon nanotube formation substrate or the carbon nanotube yarn;
Based on the monitoring result by the state monitoring unit, a supply state changing mechanism that changes the supply state of the carbon nanotube fiber group that is pulled out from the carbon nanotube formation substrate and supplied to the yarn manufacturing unit,
A yarn manufacturing apparatus comprising: 前記基板支持部は複数設けられ、
前記供給状態変更機構は、前記カーボンナノチューブ繊維群を引き出す前記カーボンナノチューブ形成基板の数を変更することにより、前記カーボンナノチューブ繊維群の供給状態を変更する、
請求項１に記載の糸製造装置。A plurality of the substrate support portions are provided,
The supply state change mechanism changes the supply state of the carbon nanotube fiber group by changing the number of the carbon nanotube formation substrates that draw out the carbon nanotube fiber group.
The yarn manufacturing apparatus according to claim 1. 前記供給状態変更機構は、
前記カーボンナノチューブ形成基板から前記カーボンナノチューブ繊維群を引き出し、引き出した前記カーボンナノチューブ繊維群を他の前記カーボンナノチューブ形成基板から引き出された前記カーボンナノチューブ繊維群に接触させる初期引き出し部と、
前記カーボンナノチューブ繊維群を引き出す前記カーボンナノチューブ形成基板を追加する場合に、前記カーボンナノチューブ形成基板から前記カーボンナノチューブ繊維群を引き出し、引き出した前記カーボンナノチューブ繊維群を他の前記カーボンナノチューブ形成基板から引き出された前記カーボンナノチューブ繊維群に接触させるように前記初期引き出し部を制御する制御部と、
を備える、請求項２に記載の糸製造装置。The supply state changing mechanism is
The carbon nanotube fiber group is pulled out from the carbon nanotube formation substrate, and the drawn out carbon nanotube fiber group is brought into contact with the carbon nanotube fiber group drawn out from the other carbon nanotube formation substrate;
When adding the carbon nanotube formation substrate for drawing out the carbon nanotube fiber group, the carbon nanotube fiber group is drawn out from the carbon nanotube formation substrate, and the drawn out carbon nanotube fiber group is drawn out from the other carbon nanotube formation substrate. A control unit for controlling the initial lead-out unit so as to contact the carbon nanotube fiber group;
The yarn manufacturing apparatus according to claim 2, comprising: 前記初期引き出し部は、吸引力により、前記カーボンナノチューブ形成基板から前記カーボンナノチューブ繊維群を引き出す、請求項３に記載の糸製造装置。   4. The yarn manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the initial drawing portion pulls out the carbon nanotube fiber group from the carbon nanotube formation substrate by a suction force. 前記初期引き出し部は、
前記カーボンナノチューブ繊維群を吸引する吸引口が設けられた吸引管と、
前記吸引管によって吸引された前記カーボンナノチューブ繊維群が前記他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出された前記カーボンナノチューブ繊維群と交差するように、前記カーボンナノチューブ繊維群の引き出し対象となる前記カーボンナノチューブ形成基板に対して前記吸引管を進退させる駆動部と、
を備える請求項４に記載の糸製造装置。The initial drawer is
A suction tube provided with a suction port for sucking the carbon nanotube fiber group;
The carbon nanotube forming substrate that is a target of drawing out the carbon nanotube fiber group so that the carbon nanotube fiber group sucked by the suction tube intersects with the carbon nanotube fiber group drawn out from the other carbon nanotube forming substrate. A drive unit for moving the suction tube forward and backward,
A yarn manufacturing apparatus according to claim 4. 前記吸引管は円弧形状を有し、
前記駆動部は、前記他のカーボンナノチューブ形成基板から引き出された前記カーボンナノチューブ繊維群の周りを囲むように前記吸引管を進退させる、
請求項５に記載の糸製造装置。The suction pipe has an arc shape;
The drive unit advances and retracts the suction tube so as to surround the carbon nanotube fiber group drawn from the other carbon nanotube formation substrate.
The yarn manufacturing apparatus according to claim 5. 前記駆動部は、前記吸引管を挟み込む、駆動ローラ及び従動ローラを備え、前記駆動ローラを駆動することで前記吸引管を進退させる、請求項６に記載の糸製造装置。   The yarn manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the driving unit includes a driving roller and a driven roller that sandwich the suction tube, and the suction tube is advanced and retracted by driving the driving roller. 前記吸引管における前記駆動ローラと対向する面には、前記吸引管の延在方向に沿って延在するガイドが設けられ、
前記駆動ローラには、前記ガイドに係合する凹部が設けられる、
請求項７に記載の糸製造装置。A guide extending along the extending direction of the suction pipe is provided on a surface of the suction pipe facing the drive roller,
The drive roller is provided with a recess that engages with the guide.
The yarn manufacturing apparatus according to claim 7. 前記吸引管における前記従動ローラと対向する面には、前記吸引管の延在方向に沿って延在するガイドが設けられ、
前記従動ローラには、前記ガイドに係合する凹部が設けられる、
請求項７又は８に記載の糸製造装置。A guide extending along the extending direction of the suction pipe is provided on the surface of the suction pipe facing the driven roller,
The driven roller is provided with a recess that engages with the guide.
The yarn manufacturing apparatus according to claim 7 or 8.
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